CN102729005A - 金属纤维屏蔽毡的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属纤维屏蔽毡的制备方法及其应用，主要涉及一中能够对外来电磁波起到良好的抵消衰减作用的金属纤维屏蔽毡，属于屏蔽材料技术领域。其取购买的玻莫合金丝经表面镀铜、拉拔、去铜、水洗、牵切、成网、烧结、降温和后处理制备得到产品金属纤维屏蔽毡。本发明制备的金属纤维屏蔽毡适用范围广，从小的电子元器件屏蔽到屏蔽房、屏蔽帐篷、屏蔽通讯电缆、变压房、屏蔽箱和柜均能得到应用。所得到的产品，薄、柔软、反射性好、涡流好，对外来电磁波起到良好的抵消衰减作用，可达到良好的屏蔽效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属纤维屏蔽毡的制备方法及其应用，主要涉及一中能够对外来电磁波起到良好的抵消衰减作用的金属纤维屏蔽毡，属于屏蔽材料技术领域。
背景技术
目前常用的电磁屏蔽材料主要以金属材料为主，如铝、铜、锌、铁、钢、镍以及他们的合金等。所选金属材料的不同,其导磁性等参数也不尽相同对低频磁场屏蔽时，经常采用高磁导率比如含80%的镍合金Mumetal,这是一种高磁导率铁镍合金的屏蔽材料，这些合金材料适用于需要在极小空间内降低电磁干扰源时的应用场合。屏蔽材料要根据各自的应用场合进行选择,特别是磁导率和磁饱和曲线。
对于低温用的屏蔽体，Cryoperm 10为一种最佳选择。与Mumetal一样,Cryoperm 10也是一种高磁导率镍铁合金，它是经特殊加工而成的，以提供在降低温度时磁导率增加。标准的屏蔽合金(比如Mumetal)在低温时就失去了其大部分磁导率。但是Cryoperm 10从77.3K到4.2K，磁导率增加10倍。
采用金属材料作屏蔽网，网孔愈密，屏蔽的效果愈好。直到采用整体的金属壳，屏蔽的效果最佳。但这样所用材料也随着网孔的密度愈多而增加，同时增加了屏蔽层的重量。另外，金属材料的可塑性相对较差，不能满足一些特殊场合的应用要求。这也迫切要求开发新型的屏蔽材料。
目前国内外生产的屏蔽材料能达到全频段屏蔽效果的还没有发现，局部频段屏蔽材料已有，但都属于板材类，但这些材料具备高导电性能的缺乏高导磁性能，具备高导磁性能的缺乏高导电性能，所以用常规板材来制作要达到全频段屏蔽极其困难。
现在只有将这些具有优良的高导电率和高导磁率的材料制作成微米级的纤维，再经多层复合进行烧结形成整体的毡结构材料，这种材料非但具备高导电率和高导磁率的性能，而且还减弱了趋肤效应，由于这种材料的特殊性生产出的产品，薄、柔软、反射性好、涡流好，对外来电磁波起到良好的抵消衰减作用，可达到良好的屏蔽效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种对外来电磁波起到良好的抵消衰减作用的金属纤维屏蔽毡的制备方法及其应用。
按照本发明的技术方案，一种金属纤维屏蔽毡的制备方法，步骤如下：
（1）表面镀铜：取购买的0.4~0.6mm的玻莫合金丝于镀铜机上镀铜；铜层厚度为0.02~0.03mm；
（2）拉拔：取多根步骤（1）所得镀铜后的玻莫合金丝，将其置入铜管内，用拉丝机多次拉拔，拉力为4~6T，拉拔至每10000根5~7mm，得到玻莫合金纤维；
（3）去铜：用质量浓度为18~22%的硝酸溶液浸泡玻莫合金纤维去铜，玻莫合金纤维浸泡时间为10~20min；
（4）水洗：将步骤（3）所得的去铜后的玻莫合金纤维置于双氧水中浸泡10~20min，水洗3~4次，合并所得废水；用工业碱中和浸泡后所得废水至pH为6~7后排放；
（5）牵切：用牵切机牵切水洗后的玻莫合金纤维，10000根为一束，每束牵切后长度为4~6cm；
（6）成网：将牵切后的玻莫合金纤维均匀的置于成网机内成网，成网后密度为600~1200g/cm2；
（7）烧结：将成网后的玻莫合金纤维置于真空中，充氮气保护，进行烧结；烧结过程如下：10~20min内升温至500℃，保温1~2h；1~3h内升温至800℃，保温1~2h；2~3h升温至1000℃，保温1~2h；2~3h内升温至1200℃，保温3~7h；
（8）降温：将烧结后的玻莫合金纤维降温至常温，其中500℃以上降温速率为150℃/h，500℃以下，降温速率为400℃/h，即得金属纤维屏蔽毡粗品；
（9）后处理：将降到常温后的金属纤维屏蔽毡粗品置于轧机中整平，轧机线速度为3m/min；用切边机对玻莫合金纤维切边即得产品金属纤维屏蔽毡。
所述玻莫合金丝中的镍含量为80~85%，钼含量为4~6%，其余为铁。
制备所得的金属纤维屏蔽毡应用于帐篷内部或军用电缆中，能够直接屏蔽信号。
本发明具有如下优点：本发明制备的金属纤维屏蔽毡适用范围广，从小的电子元器件屏蔽到屏蔽房、屏蔽帐篷、屏蔽通讯电缆、变压房、屏蔽箱和柜均能得到应用。所得到的产品，薄、柔软、反射性好、涡流好，对外来电磁波起到良好的抵消衰减作用，可达到良好的屏蔽效果。
具体实施方式
实施例1
一种金属纤维屏蔽毡的制备方法，步骤如下：
（1）表面镀铜：取购买的0.4mm的玻莫合金丝于镀铜机上镀铜；铜层厚度为0.02mm；
（2）拉拔：取多根步骤（1）所得镀铜后的玻莫合金丝，将其置入铜管内，用拉丝机多次拉拔，拉力为4T，拉拔至每10000根5mm，得到玻莫合金纤维；
（3）去铜：用质量浓度为18~22%的硝酸溶液浸泡玻莫合金纤维去铜，玻莫合金纤维浸泡时间为10min；
（4）水洗：将步骤（3）所得的去铜后的玻莫合金纤维置于双氧水中浸泡10min，水洗3次，合并所得废水；用工业碱中和浸泡后所得废水至pH为6~7后排放；
（5）牵切：用牵切机牵切水洗后的玻莫合金纤维，10000根为一束，每束牵切后长度为4cm；
（6）成网：将牵切后的玻莫合金纤维均匀的置于成网机内成网，成网后密度为600g/cm2；
（7）烧结：将成网后的玻莫合金纤维置于真空中，充氮气保护，进行烧结；烧结过程如下：10min内升温至500℃，保温1h；1h内升温至800℃，保温1h；2h升温至1000℃，保温1h；2h内升温至1200℃，保温3h；
（8）降温：将烧结后的玻莫合金纤维降温至常温，其中500℃以上降温速率为150℃/h，500℃以下，降温速率为400℃/h，即得金属纤维屏蔽毡粗品；
（9）后处理：将降到常温后的金属纤维屏蔽毡粗品置于轧机中整平，轧机线速度为3m/min；用切边机对玻莫合金纤维切边即得产品金属纤维屏蔽毡。
所述玻莫合金丝中的镍含量为85%，钼含量为4%，其余为铁。
产品金属纤维屏蔽毡应用于导线外端，可起到有效屏蔽的作用。
实施例2
一种金属纤维屏蔽毡的制备方法，步骤如下：
（1）表面镀铜：取购买的0.6mm的玻莫合金丝于镀铜机上镀铜；铜层厚度为0.03mm；
（2）拉拔：取多根步骤（1）所得镀铜后的玻莫合金丝，将其置入铜管内，用拉丝机多次拉拔，拉力为6T，拉拔至每10000根7mm，得到玻莫合金纤维；
（3）去铜：用质量浓度为18~22%的硝酸溶液浸泡玻莫合金纤维去铜，玻莫合金纤维浸泡时间为20min；
（4）水洗：将步骤（3）所得的去铜后的玻莫合金纤维置于双氧水中浸泡20min，水洗4次，合并所得废水；用工业碱中和浸泡后所得废水至pH为7后排放；
（5）牵切：用牵切机牵切水洗后的玻莫合金纤维，10000根为一束，每束牵切后长度为6cm；
（6）成网：将牵切后的玻莫合金纤维均匀的置于成网机内成网，成网后密度为1200g/cm2；
（7）烧结：将成网后的玻莫合金纤维置于真空中，充氮气保护，进行烧结；烧结过程如下： 20min内升温至500℃，保温2h； 3h内升温至800℃，保温2h； 3h升温至1000℃，保温2h； 3h内升温至1200℃，保温7h；
（8）降温：将烧结后的玻莫合金纤维降温至常温，其中500℃以上降温速率为150℃/h，500℃以下，降温速率为400℃/h，即得金属纤维屏蔽毡粗品；
（9）后处理：将降到常温后的金属纤维屏蔽毡粗品置于轧机中整平，轧机线速度为3m/min；用切边机对玻莫合金纤维切边即得产品金属纤维屏蔽毡。
所述玻莫合金丝中的镍含量为80%，钼含量为5%，其余为铁。
金属纤维屏蔽毡附着在帐篷外层内，可制作屏蔽效果良好的屏蔽帐篷。
实施例3
将实施例2制备的金属纤维屏蔽毡在电磁屏蔽实验室中测试其屏蔽性能，测试温度为20℃。测试仪器为HP8563E频谱分析仪：ZN1180L、ZN1180D信号源及系列天线。
测试数据如表1所示。
表1 金属纤维屏蔽毡屏蔽测试数据。
| 测试频率（MHz） | 开阔场信号（dBμv） | 屏蔽后信号（dBμv） | 屏蔽效能（dB） |
| 0.014 | 100 | 73 | 27 |
| 0.1 | 104 | 51 | 53 |
| 0.2 | 104 | 41 | 65 |
| 450 | 102 | -16 | 118 |
| 950 | 97 | -10 | 107 |
| 3000 | 104 | 0 | 104 |
| 6000 | 103 | 3 | 100 |
| 10000 | 93 | -7 | 100 |
| 18000 | 84 | -2 | 86 |
由表1可知，金属纤维屏蔽毡屏蔽性能良好，满足军用电缆等一系列衍生产品的屏蔽要求。
Claims (3)
1.一种金属纤维屏蔽毡的制备方法，其特征是步骤如下：
（1）表面镀铜：取购买的0.4~0.6mm的玻莫合金丝于镀铜机上镀铜；铜层厚度为0.02~0.03mm；
（2）拉拔：取多根步骤（1）所得镀铜后的玻莫合金丝，将其置入铜管内，用拉丝机多次拉拔，拉力为4~6T，拉拔至每10000根5~7mm，得到玻莫合金纤维；
（3）去铜：用质量浓度为18~22%的硝酸溶液浸泡玻莫合金纤维去铜，玻莫合金纤维浸泡时间为10~20min；
（4）水洗：将步骤（3）所得的去铜后的玻莫合金纤维置于双氧水中浸泡10~20min，水洗3~4次，合并所得废水；用工业碱中和浸泡后所得废水至pH为6~7后排放；
（5）牵切：用牵切机牵切水洗后的玻莫合金纤维，10000根为一束，每束牵切后长度为4~6cm；
（6）成网：将牵切后的玻莫合金纤维均匀的置于成网机内成网，成网后密度为600~1200g/cm2；
（7）烧结：将成网后的玻莫合金纤维置于真空中，充氮气保护，进行烧结；烧结过程如下：10~20min内升温至500℃，保温1~2h；1~3h内升温至800℃，保温1~2h；2~3h升温至1000℃，保温1~2h；2~3h内升温至1200℃，保温3~7h；
（8）降温：将烧结后的玻莫合金纤维降温至常温，其中500℃以上降温速率为150℃/h，500℃以下，降温速率为400℃/h，即得金属纤维屏蔽毡粗品；
（9）后处理：将降到常温后的金属纤维屏蔽毡粗品置于轧机中整平，轧机线速度为3m/min；用切边机对玻莫合金纤维切边即得产品金属纤维屏蔽毡。
2.如权利要求1所述金属纤维屏蔽毡的制备方法，其特征是：所述玻莫合金丝中的镍含量为80~85%，钼含量为4~6%，其余为铁。
3.金属纤维屏蔽毡的应用，其特征是：制备所得的金属纤维屏蔽毡应用于帐篷内部或军用电缆中，能够直接屏蔽信号。
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